b) Nguy cơ ăn mịn
M.5.5.2 Thiết bị trao đổi nhiệt lạnh
Thiết kế của thiết bị này trong LNG phải theo các yêu cầu, địi hỏi sau:
- Cĩ một vài dịng mơi chất mặt thu nhiệt (mơi chất làm lạnh tại các mức áp suất khác nhau, hơi và/hoặc dạng lỏng, khí tự nhiên) chảy ngược chiều (hoặc chéo chiều) với các mơi chất làm lạnh áp suất nhỏ hơn mà thường là dịng hai pha;
- Chênh lệch lớn nhiệt độ đối với mỗi mơi chất đi qua máy;
- Độ chênh lệch khơng lớn nhiệt độ giữa dịng tuần hồn nĩng và lạnh trong máy; - Các građien nhiệt kim loại đặc biệt trong máy trao đổi nhiệt;
- Các giá trị nhiệt độ thấp; - Lượng lớn nhiệt được trao đổi;
- Độ chênh lệch cao các giá trị áp suất; - Lưu lượng dịng chảy khối lớn.
Hai loại thiết bị trao đổi nhiệt đạt được các yêu cầu này là: máy trao đổi nhiệt dạng chùm ống cuộn và máy trao đổi nhiệt dạng tấm.
Thiết bị trao đổi nhiệt bằng chùm ống cuộn được dùng phổ biến trong các nhà máy LNG lớn. Các máy này được làm từ các lớp ống nhơm (hoặc thép khơng gỉ) đặt liên tiếp theo hình xoắn ốc quanh lõi. Các mơi chất ở áp suất cao được ngưng tụ hoặc làm lạnh sâu trong các ống, trong khi đĩ, các chất làm lạnh bốc hơi trong điều kiện áp suất thấp bên ngồi các ống. Cấu tạo này giúp tạo ra cho các máy trao đổi nhiệt cỡ lớn.
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm nhơm hàn cứng được sử dụng rộng rãi trong phạm vi làm lạnh sâu cho việc tách và hĩa lỏng khí.
Cấu tạo của những thiết bị trao đổi nhiệt này giúp trao đổi một lượng nhiệt lớn trong một thể tích lõi khá nhỏ.
Các thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm đồng hàn cứng được sản xuất với lõi khối kết cấu cĩ thể tới 12 m3. Để làm việc với áp suất cao, kích cỡ lớn nhất của lõi cũng phải hạn chế để đảm bảo tồn vẹn cơ học của máy. Cơng suất trao đổi nhiệt lớn đạt được bằng cách lắp một vài lõi xong xong, thường là trong các hộp lạnh bằng đá peclit.
Các thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm khác, sử dụng các tấm thép khơng gỉ được hàn lại, ngày nay được dùng trong các quá trình nhiệt nĩng, cũng cĩ thể được dùng cho các quá trình làm lạnh trong LNG.